[发明专利]基于工业机器人的汽车发动机活塞、缸体装配系统及方法

说明书

本发明公开一种基于工业机器人的汽车发动机活塞、缸体装配系统及方法，该系统包括机器人，相机、机械手爪、缸体组合装置、计算机模块、活塞。该方法通过相机识别活塞，利用计算机模块根据特征得到活塞的位置，控制机器人，由机械手爪取抓取活塞，并将活塞装配到汽车发动机的缸体中。其中四个已完成连杆装配的活塞并排放置在铁架平台上，机械手爪安装在工业机器人末端，用于抓取活塞，夹紧活塞环，进行活塞装配。相机安装在手臂前端，用于识别定位活塞和缸体组合装置上的缸体。计算机模块通过信号线与机器人，相机，机械手抓，缸体组合装置相连，实现数据的处理和控制信号的传输。本发明能精确地高效地实现对活塞和发动机缸体的自动装配过程。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种基于工业机器人的汽车发动机活塞、缸体装配系统及方法。

背景技术

汽车发动机作为汽车提供动力的重要部件，是汽车的心脏。汽车发动机直接决定了汽车的安全性能，稳定性能，动力性能。在工业化生产中，活塞和缸体的装配是汽车发动机中最重要也是操作繁琐的一环。如果使用合理的装配方法，高效的操作方式，不仅能够提高汽车发动机的生产质量，提高生产效率，还能够减少工人的工作量，节约装配成本。

随着机器人的快速发展，特别是工业机器人，得到了广泛的应用。特别是在汽车生产行业，工业机器人以其高稳定性，高灵活性，高精确性备受青睐，现已在喷漆，焊接，搬运，安装等生产线上得到了大规模的使用。虽然如此，工业机器人在汽车生产行业仍具有巨大的发展潜力。

汽车发动机缸体自动化装配过程越来越受到重视，在我国专利CN101913076中提到了一种基于工业机器人的活塞、活塞销和连杆装配方法以及装置。此专利只是涉及到连杆和活塞的装配过程，但是未提及活塞和缸体装配这一重要的装配环节，如果将这两个过程连贯起来，将会极大的提高汽车发动机的装配效率。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明的目的提供了一种基于工业机器人的汽车发动机活塞、缸体装配系统。

本发明采取的技术方案为：一种基于工业机器人的汽车发动机活塞、缸体装配系统，包括机器人、相机、机械手爪、缸体组合装置、计算机模块、活塞；

所述多个已装配完成的活塞并排放置在铁架平台上；

所述机械手爪安装在机器人末端，用于抓取活塞、夹紧活塞环，对活塞进行装配；

所述相机安装在机器人的手臂前端，用于识别定位活塞和缸体组合装置上的缸体；

所述计算机模块通过信号线分别与机器人、相机、机械手爪、缸体组合装置连接，实现数据的处理和控制信号的传输。

优选地，所述缸体组合装置包括交流伺服电机、缸体、夹合机构、基座，所述交流伺服电机安装在夹合机构上，所述夹合机构安装在基座上，所述缸体固定在夹合机构之间，通过交流伺服电机转动带动缸体一起转动，所述缸体上设有多个活塞槽。

优选地，所述活塞和缸体上的活塞槽均设置为四个。

优选地，所述交流伺服电机转动带动缸体360°旋转

优选地，所述计算机模块包括图像识别定位模块，手爪控制模块，机器人控制模块，缸体装配控制模块，中央控制模块，所述图像识别定位模块包含活塞定位和缸体的活塞槽定位，图像识别定位模块决定手爪控制模块，机器人控制模块，缸体装配控制模块的运作精度，图像识别定位模块输出的数据传送到中央控制模块，分别向手爪控制模块，机器人控制模块，缸体装配控制模块分配数据，协调控制，各部分模块将处理后的数据传送到各个设备实现整体装配工作。

优选地，所述缸体组合装置的工作准备过程如下：

步骤B1：建立交流伺服电机转角和缸体位置的转换关系，确定缸体装配位置，调整交流伺服电机的转动速度，等待接受计算机模块发送装配信号；